Przejdź do treści

Joint neutrino oscillation analysis from the T2K and NOvA experiments

Odkrycie, że neutrina posiadają masę i mogą zmieniać swój typ (zapach) podczas poruszania się — proces zwany oscylacjami neutrin — otworzyło szereg istotnych pytań teoretycznych i eksperymentalnych, które są aktywnie badane. Oscylacje neutrin pozostają najskuteczniejszym narzędziem eksperymentalnym do analizowania wielu z tych zagadnień, w tym sprawdzenia, czy neutrina łamią symetrię ładunek–parzystość (CP), co może mieć związek z niewyjaśnioną przewagą materii nad antymaterią we Wszechświecie. Pomiar oscylacji pozwala również badać różnice kwadratów mas pomiędzy różnymi stanami masowymi neutrin (Δm²), określić, czy występują dwa lekkie stany i jeden cięższy (normalne uporządkowanie) lub odwrotnie (odwrócone uporządkowanie), a także zbadać strukturę mas neutrin i mieszania typów neutrin. W niniejszej pracy przeprowadzamy pierwszą wspólną analizę danych z eksperymentów NOvA i T2K, dwóch obecnie działających długobazowych eksperymentów oscylacji neutrin (z dystansami setek kilometrów), wykorzystując komplementarny charakter ich układów eksperymentalnych i ustanawiając nowe ograniczenia dla kilku parametrów sektora neutrinowego. Analiza ta pozwala precyzyjnie określić różnicę mas Δm²₃₂, znajdując 2,43₋0,03⁺0,04 × 10⁻³ eV² dla normalnego uporządkowania i −2,48₋0,04⁺0,03 × 10⁻³ eV² dla odwróconego uporządkowania, a także przedział 3σ dla δ_CP wynoszący [−1,38π, 0,30π] w normalnym uporządkowaniu oraz [−0,92π, −0,04π] w odwróconym. Dane nie wykazują wyraźnej preferencji dla żadnego z uporządkowań masy, jednak istotne jest, że przy założeniu odwróconego uporządkowania w ramach modelu trzech typów, nasze wyniki dostarczają dowodów na złamanie symetrii CP w sektorze leptonowym.

Artykuł:

Nature

Autorzy z PW:

Krzysztof Dygnarowicz, Robert Kurjata, Andrzej Rychter, Marcin Ziembicki

Rok wydania: